超宽带雷达(UWB)与窄带雷达相比,它有抗干扰能力强、距离分辨力极高以及目标识别能力良好等特点,在雷达预警成像和医学探测等方面有广阔的应用前景。UWB的大带宽特点增加了雷达信号处理系统的实现的难度,对雷达的信号数字化处理提出了挑战。本文根据实际项目研究的需求,提出了一种基于时间交错采样理论的高速数据采集方法,研究了基于FPGA结合高速ADC的多通道UWB信号数据采集系统的实现方法,主要完成的工作和取得成果如下:1)时间交错采样方法详细介绍了采样理论、高速数据采集的基本概念和主要性能指标,在此基础上引入了时间交错采样技术。主要利用N片较低速ADC交替并行采样,从而使得整个系统的采样率达到单片采样速率的N倍。本文决定采用2路时间交错采样。2)高速数据采集系统设计ADC的输入为UWB模拟信号,采集部分由两片相同的ADC组成,以时间交错采样的方法采集信号;系统的主要控制芯片为FPGA,给两路ADC提供给定相位差的时序控制信号,为两路ADC提供了给定相位差的时序控制信号,同时也控制着ADC和DDR3存储电路接口的工作方式;利用FIFO进行高速缓存,再利用DDR3 SDRAM进行大容量存储,实现数据的高速采集、存储。最后根据上述的系统框架设计,详细介绍了各个部分的硬件电路设计,以及核心器件的选型。3)FPGA逻辑设计与系统模块化仿真首先明确了整个设计的需求,然后对系统进行模块化划分,再用Verilog HDL语言进行设计输入,最后对各个模块进行功能仿真,验证了整个系统的时序,时序仿真结果和设计的预期结果相吻合,从而证明了设计的有效性。